ES2254375T3 - CENTRIFUGAL PUMP. - Google Patents

CENTRIFUGAL PUMP.

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ES2254375T3
ES2254375T3 ES01911604T ES01911604T ES2254375T3 ES 2254375 T3 ES2254375 T3 ES 2254375T3 ES 01911604 T ES01911604 T ES 01911604T ES 01911604 T ES01911604 T ES 01911604T ES 2254375 T3 ES2254375 T3 ES 2254375T3
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Abstract

A centrifugal pump comprising a cylindrical body (10) which contains a plurality of stages, the pump being obtained from the combination of the cylindrical body (10) formed by a segment of metal pipe, of diffusers (15) and impellers (16) obtained by blanking, stamping and welding metal plate, and of heads (12) obtained by precision casting.

Description

Bomba centrífuga.Centrifugal pump.

Campo técnicoTechnical field

La presente invención hace referencia a una bomba centrífuga, particularmente del tipo multietapas (por ejemplo US-A-2 753 807).The present invention refers to a pump centrifuge, particularly multistage type (for example US-A-2 753 807).

Estado de la técnicaState of the art

Las bombas centrífugas, particularmente las de multietapas, están constituidas por un cuerpo cilíndrico con dos cabezas, es decir, una cabeza de entrada y una de entrega.Centrifugal pumps, particularly those of multistages, are constituted by a cylindrical body with two heads, that is, an entry and delivery head.

El cuerpo cilíndrico contiene una pluralidad de etapas constituidas por un rodete y un difusor que contiene el rodete; el difusor está acoplado rígidamente al cuerpo cilíndrico y el rodete está acoplado rígidamente a un eje central motorizado.The cylindrical body contains a plurality of stages consisting of a impeller and a diffuser containing the impeller the diffuser is rigidly coupled to the cylindrical body and the impeller is rigidly coupled to a central axis motorized.

Para estas bombas, particularmente aquellas con varias etapas, el difusor y el rodete se obtienen mediante el troquelado y estirado o estampado de una plancha de acero inoxidable, y las partes individuales están unidas mediante soldadura.For these pumps, particularly those with several stages, the diffuser and the impeller are obtained by punching and stretching or stamping of a steel plate stainless, and the individual parts are joined by welding.

Esta tecnología de fabricación permite contener los costes, pero provoca varios problemas relacionados, en particular, con el poco espesor de la plancha metálica que se utiliza, que no permite el roscado u otro mecanizado para el acoplamiento de una pluralidad de etapas.This manufacturing technology allows to contain costs, but causes several related problems, in particular, with the little thickness of the metal plate that uses, which does not allow threading or other machining for coupling of a plurality of stages.

Por estas razones, las etapas, después de insertarse en el cuerpo cilíndrico, se apilan mediante elementos de tensión que conectan las dos cabezas y la carga es ajustada mediante cabrestantes de par durante la fijación.For these reasons, the stages, after inserted into the cylindrical body, stacked using elements of tension that connect the two heads and the load is adjusted by torque winches during fixing.

La carga de almacenamiento está diseñada para posicionar correctamente los difusores de modo que puedan asumir una posición exacta respecto de los correspondientes rodetes y también está diseñada para impedir que los difusores se giren por el flujo de agua generado por los rodetes o, más simplemente, que se muevan y provoquen ruido en la bomba.The storage load is designed to correctly position the diffusers so that they can assume an exact position with respect to the corresponding impellers and It is also designed to prevent diffusers from rotating by the flow of water generated by the impellers or, more simply, that move and cause noise in the pump.

En la práctica, la fijación de los elementos de tracción determina la geometría de la bomba, y esto es un problema grave para obtener un producto estandarizado y uniforme.In practice, fixing the elements of traction determines the geometry of the pump, and this is a problem serious to obtain a standardized and uniform product.

Para una carga igual, es decir, para una carga de tensionado de elementos de tracción igual, de hecho no existe la seguridad de que la posición geométrica asumida por los difusores sea siempre la misma, ya que las tolerancias del proceso relacionadas con el troquelado y el dibujado de la plancha metálica pueden ser un factor decisivo.For an equal load, that is, for a load of tensioning of traction elements equal, in fact there is no assurance that the geometric position assumed by the diffusers always be the same, since the tolerances of the process related to die cutting and drawing of the metal plate They can be a decisive factor.

Una solución a este problema podría ser proveer a los difusores de las varias etapas mediante moldeo de precisión complementado por mecanizado, por esto conllevaría, particularmente para bombas producidas en masa, unos costes excesivamente elevados que harían que el producto no fuera comerciable.A solution to this problem could be to provide the diffusers of the various stages by precision molding complemented by machining, this would entail, particularly for mass produced pumps, excessively high costs that would make the product not marketable.

Explicación a la invenciónExplanation to the invention

El objetivo de la presente invención es proveer una bomba en la que los componentes utilizados para el cuerpo cilíndrico, los difusores y las cabezas, así como los rodetes, tengan un coste bajo sin penalizar la calidad de la bomba.The objective of the present invention is to provide a pump in which the components used for the body cylindrical, diffusers and heads, as well as impellers, have a low cost without penalizing the quality of the pump.

Un objeto principal consiguiente de la invención es reducir al mínimo los componentes fabricados con tecnologías caras tales como moldeo de precisión.A consequent main object of the invention is to minimize components manufactured with technologies faces such as precision molding.

Otro objeto es proveer una bomba en la que la geometría de la disposición de los elementos internos, y particularmente de los difusores, no esté relacionada con la tensión de los elementos de tracción o prisioneros con roscas.Another object is to provide a pump in which the geometry of the arrangement of internal elements, and particularly diffusers, not related to the tension of the traction elements or prisoners with threads.

Otro objeto es proveer una bomba en la que sea posible desmontar y volver a montar el pack interno de etapas sin perder la correcta geometría de montaje.Another object is to provide a pump in which possible to disassemble and reassemble the internal stage pack without lose the correct mounting geometry.

Otro objeto es proveer una bomba que tenga un coste bajo tanto para producciones pequeñas como para grandes.Another object is to provide a pump that has a Low cost for both small and large productions.

Este objetivo y estos y otros objetos que resultarán aparentes de mejor modo a continuación se consiguen mediante una bomba centrífuga, comprendiendo un cuerpo cilíndrico que contiene una pluralidad de etapas con difusores que están rígidamente acoplados a dicho cuerpo cilíndrico y rodetes que están rígidamente acoplados a un eje motorizado, y una cabeza de entrada que está dispuesta opuesta a una cabeza de entrega, caracterizada por el hecho de que dicho cuerpo cilíndrico está formado por un segmento de un tubo de metal, dichos difusores y rodetes se obtienen mediante troquelado y estampado de una plancha metálica, y dichas cabezas se obtienen mediante moldeo de precisión, el acoplamiento ocurre mediante inserciones que actúan entre dicho cuerpo cilíndrico y al menos una de las cabezas y están dispuestas en orificios ciegos en las cabezas y en orificios de paso en el cuerpo cilíndrico, dichas inserciones siendo retenidas en asientos por tornillos que pasan a través de las inserciones y enganchan las cabezas.This goal and these and other objects that they will be apparent better then they get by means of a centrifugal pump, comprising a cylindrical body which contains a plurality of stages with diffusers that are rigidly coupled to said cylindrical body and impellers that are rigidly coupled to a motorized shaft, and an input head which is arranged opposite a delivery head, characterized by the fact that said cylindrical body is formed by a segment of a metal tube, said diffusers and impellers are obtained by punching and stamping a metal plate, and said heads are obtained by precision molding, the coupling occurs through insertions that act between said cylindrical body and at least one of the heads and are arranged in blind holes in the heads and in holes in the cylindrical body, said inserts being retained in seats by screws that pass through the inserts and hook the heads.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Otras características y ventajas de la presente invención resultarán aparentes de mejor modo a partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización preferido, ofrecido mediante ejemplo no limitador e ilustrado en los dibujos que acompañan, en los que:Other features and advantages of this invention will be apparent better from the following detailed description of an embodiment example preferred, offered by non-limiting example and illustrated in the accompanying drawings, in which:

La figura 1 es una vista general de una bomba según la invención en la condición montada;Figure 1 is a general view of a pump according to the invention in the assembled condition;

La figura 2 es una vista de la bomba de la figura 1, desmontada en sus componentes;Figure 2 is a view of the pump of Figure 1, disassembled in its components;

La figura 3 es una vista de sección de la cabeza de entrega y de parte del cuerpo de la bomba;Figure 3 is a sectional view of the head delivery and part of the pump body;

La figura 4 es una vista de sección de los medios para conectar la cabeza de entrega al cuerpo cilíndrico de contención.Figure 4 is a sectional view of the means to connect the delivery head to the cylindrical body of containment.

Formas de realizar la invenciónWays to carry out the invention

Con referencia a las figuras, la bomba según la invención está compuesta de un cuerpo cilíndrico 10, preferiblemente obtenido mediante un segmento de un tubo de acero inoxidable, que está asociado con dos cabezas, respectivamente una cabeza de entrada 11 y una cabeza de entrega 12, obtenidas por moldeo de precisión de acero inoxidable.With reference to the figures, the pump according to the invention is composed of a cylindrical body 10, preferably obtained by a segment of a steel tube stainless, which is associated with two heads, respectively one input head 11 and a delivery head 12, obtained by precision molding stainless steel.

En la bomba mostrada en las figuras, la cabeza de entrada 11 está asociada con el cuerpo cilíndrico 10 mediante una soldadura 13, mientras que la cabeza de entrega 12 está asociada con el cuerpo cilíndrico 10 mediante dispositivos de inserción, generalmente designados por el número de referencia 14 en la figura 1, que están descritos en detalle a continuación.In the pump shown in the figures, the head of inlet 11 is associated with the cylindrical body 10 by a welding 13, while delivery head 12 is associated with the cylindrical body 10 by insertion devices, generally designated by reference number 14 in the figure 1, which are described in detail below.

Tal y como se muestra con más claridad en la figura 3, las varias etapas de la bomba están acomodadas dentro del cuerpo cilíndrico 10; cada etapa está constituida por un difusor 15 estando rígidamente acoplado al cuerpo cilíndrico 10 y por un rodete 16 estando rígidamente acoplado a un eje motorizado 17 dispuesto axialmente dentro del cuerpo 10.As shown more clearly in the Figure 3, the various stages of the pump are arranged inside of the cylindrical body 10; each stage is constituted by a diffuser 15 being rigidly coupled to the cylindrical body 10 and by a impeller 16 being rigidly coupled to a motorized shaft 17 arranged axially inside the body 10.

La cabeza de entrega 12, obtenida tal y como se menciona mediante moldeo de precisión, está compuesta de dos partes 12a y 12b que están mutuamente acopladas enroscando la parte 12a en la parte 12b utilizando una región roscada 17.Delivery head 12, obtained as is mentioned by precision molding, it is composed of two parts 12a and 12b that are mutually coupled by screwing the part 12a in part 12b using a threaded region 17.

Insertando la cabeza 12 en el cuerpo cilíndrico 10 a la profundidad pretendida, la parte 12a, que está provista de un cojinete 18, actúa también como un elemento de guiado y centrado para el extremo 19 del eje 17.Inserting head 12 in the cylindrical body 10 at the intended depth, part 12a, which is provided with a bearing 18, also acts as a guiding and centering element for end 19 of axis 17.

En la parte 12a de la cabeza 12 hay conductos de transporte 20 que transportan el agua a una cámara de transporte 21 estando directamente conectada al puerto de entrada 22, sobre el que un conducto, no mostrado, está enroscado subsiguientemente.In the part 12a of the head 12 there are ducts of transport 20 that transport water to a transport chamber 21 being directly connected to the input port 22, on the that a conduit, not shown, is screwed subsequently.

Una válvula de retención está contenida en la cámara de transporte 21 y está constituida por un elemento de control de flujo 23 que tiene una porción cilíndrica 24 que permite el deslizamiento axial guiado dentro de la cámara 21.A check valve is contained in the transport chamber 21 and is constituted by an element of flow control 23 having a cylindrical portion 24 that allows guided axial sliding inside chamber 21.

El elemento de control de flujo 23 forma un sello con una junta tórica 25 que está acomodada en una ranura anular 26 provista en la parte 12a de la cabeza 12.The flow control element 23 forms a seal with an o-ring 25 that is accommodated in an annular groove 26 provided in part 12a of head 12.

El acoplamiento entre la cabeza 12 y el cuerpo cilíndrico 10 ocurre mediante los dispositivos de inserción 14, que están constituidos por una inserción cilíndrica 27 estando acomodada en un orificio ciego 28 formado en la parte 12b de la cabeza 12 y por un orificio de paso 29 provisto en el cuerpo cilíndrico 10 en una región exactamente correspondiente.The coupling between head 12 and body cylindrical 10 occurs through insertion devices 14, which are constituted by a cylindrical insert 27 being accommodated in a blind hole 28 formed in part 12b of the head 12 and through a passage hole 29 provided in the body cylindrical 10 in an exactly corresponding region.

La inserción 27, tal y como se muestra más claramente en la figura 4, tiene un orificio central 30 cuyo diámetro es mayor que el diámetro del vástago de un tornillo 31 que se enrosca en un orificio roscado 32 provisto en la cabeza 12.Insert 27, as shown more clearly in figure 4, it has a central hole 30 whose diameter is larger than the diameter of the stem of a screw 31 than it is screwed into a threaded hole 32 provided in head 12.

El orificio 30 está internamente roscado de modo que sea posible insertar en él, después de extraer el tornillo 31, un cuerpo roscado que continuando la acción de enroscado actúa como un extractor para la inserción 27.Hole 30 is internally threaded so that it is possible to insert into it, after removing screw 31, a threaded body that continuing the screwing action acts as an extractor for insertion 27.

Con el fin de proveer el acoplamiento entre la cabeza 12 y el cuerpo cilíndrico 10, la cabeza es empujada de modo que cause el apilado correcto de todos los difusores de las varias etapas y determine su posicionamiento exacto cuando el orificio 29 provisto en el cuerpo cilíndrico 10 esté perfectamente alineado con el orificio 28 provisto en la cabeza 12, de modo que la inserción 27 pueda ser insertada y cerrada con el tornillo 31.In order to provide the coupling between the head 12 and cylindrical body 10, the head is pushed so that causes the correct stacking of all the diffusers of the various stages and determine its exact positioning when hole 29 provided in the cylindrical body 10 is perfectly aligned with the hole 28 provided in the head 12, so that the insert 27 can be inserted and closed with screw 31.

Este dispositivo de acoplamiento es particularmente ventajoso, puesto que el posicionamiento correcto ya no se determina por la fuerza aplicada entre la cabeza 12 y el cuerpo cilíndrico 10 sino por la alineación de los orificios en los que la inserción es insertada.This coupling device is particularly advantageous, since the correct positioning it is no longer determined by the force applied between head 12 and the cylindrical body 10 but for the alignment of the holes in which the insert is inserted.

Todos los problemas relacionados con el montaje se eliminan de este modo, tanto en el caso de un primer montaje como en el caso de remontajes después de desmontar la bomba.All problems related to assembly they are eliminated in this way, both in the case of a first assembly as in the case of traces after disassembling the pump.

Las ventajas de las mejorías introducidas son considerables.The advantages of the improvements introduced are considerable.

La bomba se produce generalmente mediante procesos de troquelado y estampado que son particularmente ventajosos.The pump is usually produced by stamping and stamping processes that are particularly advantageous

Estos procesos, que de por sí no ofrecen una precisión extremadamente elevada, no producen problemas debido a que las tolerancias del mecanizado se compensan por el método para acoplar la cabeza al cuerpo cilíndrico.These processes, which in themselves do not offer a Extremely high accuracy, no problems due to that machining tolerances are compensated by the method for attach the head to the cylindrical body.

Debería señalarse también que la estructura de la cabeza, provista en dos partes que se enroscan, permite contener el martillo de agua de modo que las fuerzas mecánicas transitorias que produce no se propaguen de forma posiblemente destructiva a las etapas hidráulicas subyacentes.It should also be noted that the structure of the head, provided in two parts that are screwed, allows to contain the water hammer so that the transient mechanical forces that produces do not spread possibly destructively to the underlying hydraulic stages.

A partir de la descripción y de las ilustraciones resulta evidente que el objetivo y todos los objetos pretendidos se han conseguido, proveyendo una bomba que es simple y barata desde el punto de vista de fabricación pero que tiene características mecánicas e hidráulicas considerables.From the description and illustrations it is clear that the objective and all the objects sought have been achieved, providing a pump that is simple and cheap from the manufacturing point of view but that has features considerable mechanical and hydraulic.

Claims (11)

1. Una bomba centrífuga, comprendiendo un cuerpo cilíndrico (10) que contiene una pluralidad de etapas con difusores (15) que están rígidamente acoplados a dicho cuerpo cilíndrico y rodetes (16) que están rígidamente acoplados a un eje motorizado (17), y una cabeza de entrada (11) que está dispuesta opuesta a una cabeza de entrega (12), caracterizada por el hecho de que dicho cuerpo cilíndrico (10) está formado por un segmento de tubo metálico, dichos difusores (15) y rodetes (16) se obtienen mediante el troquelado, estampado y soldado de una plancha metálica, y dichas cabezas (11, 12) se obtienen mediante moldeo de precisión, el acoplamiento ocurriendo mediante inserciones (27) que actúan entre dicho cuerpo cilíndrico (10) y al menos una de las cabezas (11, 12) y están dispuestas en orificios ciegos (28) en las cabezas (11, 12) y en orificios de paso (29) en el cuerpo cilíndrico (10), dichas inserciones (27) estando retenidas en asientos por tornillos (31) que pasan a través de las inserciones (27) y enganchan las cabezas (12).1. A centrifugal pump, comprising a cylindrical body (10) containing a plurality of stages with diffusers (15) that are rigidly coupled to said cylindrical body and impellers (16) that are rigidly coupled to a motorized shaft (17), and an inlet head (11) that is disposed opposite to a delivery head (12), characterized in that said cylindrical body (10) is formed by a segment of metal tube, said diffusers (15) and impeller (16) ) are obtained by punching, stamping and welding a metal plate, and said heads (11, 12) are obtained by precision molding, the coupling occurring through inserts (27) acting between said cylindrical body (10) and at least one of the heads (11, 12) and are arranged in blind holes (28) in the heads (11, 12) and in through holes (29) in the cylindrical body (10), said inserts (27) being retained in seats by screws (31) that pass to through the inserts (27) and hook the heads (12). 2. La bomba centrífuga según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicha plancha metálica de la que dichos difusores y dichos rodetes están formados es una plancha de acero inoxidable.2. The centrifugal pump according to claim 1, characterized in that said metal plate from which said diffusers and said impellers are formed is a stainless steel plate. 3. La bomba centrífuga según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dichas cabezas de entrada y de entrega están provistas mediante moldeo de precisión, utilizando acero inoxidable, con el mecanizado de acabado subsiguiente.3. The centrifugal pump according to claim 1, characterized in that said inlet and delivery heads are provided by precision molding, using stainless steel, with subsequent finishing machining. 4. La bomba según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que al menos dicha cabeza de entrega está cerrada en dicho cuerpo cilíndrico por la acción de inserciones que pasan a través de orificios calibrados provistos en una pared de dicho cuerpo cilíndrico en orificios ciegos que tienen la misma sección transversal y que están previstos en dicha cabeza de entrega, la inserción de dichas inserciones ocurriendo cuando dicha cabeza de entrega es empujada hacia la cabeza de entrada con el fin de obtener la alineación de los orificios formados en el cuerpo cilíndrico y en las cabezas con la carga simultánea de los difusores de las etapas individuales.The pump according to claim 1, characterized in that at least said delivery head is closed in said cylindrical body by the action of inserts that pass through calibrated holes provided in a wall of said cylindrical body in blind holes having the same cross section and which are provided in said delivery head, the insertion of said insertions occurring when said delivery head is pushed towards the input head in order to obtain the alignment of the holes formed in the cylindrical body and in the heads with the simultaneous loading of the diffusers of the individual stages. 5. La bomba según la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que dichas inserciones se mantienen en posición mediante un tornillo que pasa a través de un orificio provisto en la inserción y engancha un orificio roscado provisto en la cabeza.5. The pump according to claim 4, characterized in that said inserts are held in position by means of a screw that passes through a hole provided in the insert and engages a threaded hole provided in the head. 6. La bomba según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que el orificio de paso provisto en la inserción tiene un diámetro mayor que el vástago del tornillo, con el que no interactúa, dicho orificio en la inserción teniendo una rosca interna.6. The pump according to claim 5, characterized in that the through hole provided in the insert has a larger diameter than the screw shank, with which it does not interact, said hole in the insert having an internal thread. 7. La bomba según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que, con el fin de desmontar la cabeza, un tornillo es insertado en dicho orificio roscado de la inserción, el enroscado de dicho tornillo provocando la extracción de la inserción del orificio ciego de la cabeza en la que está acomodada.7. The pump according to claim 5, characterized in that, in order to disassemble the head, a screw is inserted into said threaded hole of the insert, the screwed of said screw causing the removal of the insertion of the blind hole of the head in which it is accommodated. 8. La bomba según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que una cámara de transporte para el fluido bombeado está provista en dicha cabeza de entrega y está conectada al difusor de la última etapa de la bomba.The pump according to claim 1, characterized in that a transport chamber for the pumped fluid is provided in said delivery head and is connected to the diffuser of the last stage of the pump. 9. La bomba según la reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que dicha cámara de transporte contiene una válvula de retención, teniendo un elemento de control de flujo que forma un sello en un asiento anular provisto en dicha cabeza mediante acabado después del moldeo de precisión, dicho asiento conteniendo una junta tórica.9. The pump according to claim 8, characterized in that said transport chamber contains a check valve, having a flow control element forming a seal in an annular seat provided in said head by finishing after molding of precision, said seat containing an o-ring. 10. La bomba según la reivindicación 9, caracterizada por el hecho de que dicho elemento de control de flujo de la válvula de retención está provisto mediante troquelado y estampado de una plancha metálica.10. The pump according to claim 9, characterized in that said flow control element of the check valve is provided by stamping and stamping a metal plate. 11. La bomba según la reivindicación 9, caracterizada por el hecho de que dicho elemento de control de flujo tiene la forma de una cúpula que comprende una porción cilíndrica que puede deslizarse axialmente y está guiada por protuberancias que se proveen en una parte interna de dicha cámara de transporte.11. The pump according to claim 9, characterized in that said flow control element is in the form of a dome comprising a cylindrical portion that can slide axially and is guided by protrusions provided in an internal part of said transport chamber
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